心理學(xué)實(shí)證研究中的變量關(guān)系與研究設(shè)計(jì)

張敏

(淮北師范大學(xué) 教育學(xué)院，安徽 淮北 235000)

心理學(xué)實(shí)證研究中的變量關(guān)系與研究設(shè)計(jì)

張敏

(淮北師范大學(xué) 教育學(xué)院，安徽 淮北 235000)

變量是心理學(xué)實(shí)證研究中的核心概念，是研究所要探討的因素，分為存在變量和引發(fā)變量?jī)煞N類型。心理學(xué)實(shí)證研究的邏輯起點(diǎn)是變量，本質(zhì)是研究變量之間的相互關(guān)系;根據(jù)變量間的關(guān)系，把心理學(xué)實(shí)證研究分為相關(guān)研究和因果研究?jī)煞N類型，探討存在變量與存在變量之間的關(guān)系，主要是相關(guān)研究，探討引發(fā)變量與引發(fā)變量之間的關(guān)系，主要是因果研究。不同類型的心理學(xué)實(shí)證研究，需要采用不同的研究設(shè)計(jì)和統(tǒng)計(jì)方法。

心理學(xué)實(shí)證研究;存在變量;引發(fā)變量;相關(guān)關(guān)系;因果關(guān)系

心理學(xué)研究大體有兩種取向，一種是理論研究，主要通過(guò)歸納、演繹、分析、綜合等方法對(duì)現(xiàn)有文本資料進(jìn)行研究，像西方心理學(xué)史、中國(guó)心理學(xué)史這些具有“史學(xué)”性質(zhì)的研究主要?dú)w為理論研究;另外一種是實(shí)證研究，主要通過(guò)觀察、測(cè)量、實(shí)驗(yàn)等方法獲得有關(guān)心理現(xiàn)象與心理規(guī)律的看法，雖然不免有“分析主義”或“還原主義”的嫌疑[1]，卻代表了當(dāng)今國(guó)際心理學(xué)界的主流取向。就心理學(xué)的實(shí)證研究而言，無(wú)論是發(fā)展心理學(xué)、教育心理學(xué)還是其他心理學(xué)分支的研究，都遵循著“一點(diǎn)、兩面”這一基本的邏輯思路。所謂“一點(diǎn)”指的是所有的心理學(xué)實(shí)證研究都有著共同的邏輯起點(diǎn)，即變量;“兩面”指的是所有的心理學(xué)實(shí)證研究本質(zhì)上都是為了考察變量間兩個(gè)方面的關(guān)系，即相關(guān)關(guān)系或因果關(guān)系。弄清楚變量及變量之間的關(guān)系，是展開心理學(xué)實(shí)證研究的基本前提。

一、心理學(xué)實(shí)證研究中的變量

心理學(xué)實(shí)證研究中，變量(或稱研究變量)是一個(gè)核心概念，指的是研究所要探討的因素。一般而言，所有變量都可以從穩(wěn)定性的角度劃分為存在變量和引發(fā)變量?jī)煞N類型，前者指預(yù)先已經(jīng)存在的、相對(duì)穩(wěn)定的、并非研究過(guò)程中引起的變量，性別、智力、學(xué)業(yè)成績(jī)、人格特征等都屬于存在變量;后者指在研究過(guò)程中由研究者施加或引起的、可以發(fā)生變動(dòng)的變量，物理刺激、教學(xué)方法以及由此而導(dǎo)致的心理或行為等都屬于引發(fā)變量。

除此以外，在心理學(xué)實(shí)證研究中，為了研究的方便，常常從可操縱性的角度把變量分為自變量和因變量?jī)煞N類型，前者指研究者主動(dòng)操縱或掌握的變量，后者指被測(cè)定或被記錄的變量。如研究文本中的漢字顏色對(duì)閱讀效率的影響，漢字顏色是自變量，各種顏色(白、藍(lán)、紅、黃等)可以由研究者主動(dòng)操縱或改變，閱讀效率是因變量，可以通過(guò)單位時(shí)間內(nèi)的閱讀成績(jī)加以考量;再如研究情緒彈性對(duì)注意偏向(attentional bias)的影響，情緒彈性是自變量，被試不同的情緒彈性(高、中、低)可以由研究者主動(dòng)選擇和分組;注意偏向程度是因變量，可以通過(guò)被試加工情緒信息時(shí)的反應(yīng)時(shí)間或錯(cuò)誤率加以考量。但這種劃分方法容易造成理解上的歧義，因?yàn)閺恼Z(yǔ)義上看，自變量與因變量的劃分，似乎已經(jīng)規(guī)定了二者之間的關(guān)系就是因果關(guān)系，前者是因，后者是果，但事實(shí)并不這樣簡(jiǎn)單。這就涉及到變量之間的關(guān)系問(wèn)題。

二、心理學(xué)實(shí)證研究中的變量關(guān)系

事物之間的關(guān)系本質(zhì)上只有兩種，一種是相關(guān)關(guān)系，另一種是因果關(guān)系，心理學(xué)實(shí)證研究中變量之間的關(guān)系也是如此。相關(guān)關(guān)系是指客觀現(xiàn)象之間確實(shí)存在的、但數(shù)量上不是嚴(yán)格對(duì)應(yīng)的依存關(guān)系。比如，種族與身高存在著相關(guān)關(guān)系，西方人普遍高于東方人，但并非所有的西方人都比東方人高，即種族與身高之間并不存在嚴(yán)格對(duì)應(yīng)的依存關(guān)系。而在因果關(guān)系中，原因和結(jié)果是相互制約、同時(shí)又具有必然聯(lián)系的一對(duì)范疇，若兩個(gè)變量x和y之間為因果關(guān)系，也即是說(shuō)若x引起了y，必須滿足四個(gè)條件:(1)在時(shí)間上x先于y;(2)x引起了y的變化，即二者是原因和效果的關(guān)系; (3)x和y的變化不是由第三種因素共同引起的; (4)如果x引起了y的變化，意味著這種變化應(yīng)該是一個(gè)動(dòng)態(tài)的過(guò)程[2]。Bullock等學(xué)者在此基礎(chǔ)上又增加了一條標(biāo)準(zhǔn)，即原因變量與結(jié)果變量之間的因果假設(shè)必須具備相當(dāng)?shù)睦碚摶A(chǔ)[3]。

就心理學(xué)實(shí)證研究而言，無(wú)論是通過(guò)實(shí)驗(yàn)還是測(cè)量的方法研究心理現(xiàn)象，都可以從穩(wěn)定性的角度把研究變量劃分為存在變量和引發(fā)變量?jī)煞N類型，但二者之間存在著比較復(fù)雜的關(guān)系。第一，從存在變量與存在變量的關(guān)系看，二者之間一般是相關(guān)關(guān)系。例如，研究性別對(duì)推理能力的影響，性別與推理能力都是不可變動(dòng)的存在變量，二者的關(guān)系只能說(shuō)是性別差異與推理能力之間可能存在著某種關(guān)系，男性或女性的推理能力更強(qiáng)，卻不能由此推論出性別是因，推理能力是果，推理能力的強(qiáng)弱一定是由性別差異引起的。第二，從引發(fā)變量與引發(fā)變量的關(guān)系看，二者之間一般是因果關(guān)系。例如，研究閱讀時(shí)間對(duì)記憶效果的影響，閱讀時(shí)間和記憶效果都是可以發(fā)生變動(dòng)的引發(fā)變量，二者的關(guān)系從表面上看似乎是相關(guān)關(guān)系，即閱讀時(shí)間與記憶效果之間可能存在著某種關(guān)系，閱讀時(shí)間越長(zhǎng)記憶效果越好，但進(jìn)一步分析發(fā)現(xiàn)，閱讀時(shí)間可以由研究者主動(dòng)操縱、隨意改變，而記憶效果則隨著閱讀時(shí)間的長(zhǎng)短發(fā)生變化，存在著時(shí)間上的先后順序，由此可以推論出閱讀時(shí)間是因，記憶效果是果，記憶效率的差異一定是由閱讀時(shí)間的長(zhǎng)短引起的，因而二者之間實(shí)質(zhì)上是因果關(guān)系。第三，從存在變量與引發(fā)變量的關(guān)系看，二者之間一般也是相關(guān)關(guān)系。例如，研究認(rèn)知風(fēng)格對(duì)學(xué)習(xí)效率的影響，認(rèn)知風(fēng)格是存在變量，大體上可以分為場(chǎng)獨(dú)立型和場(chǎng)依存型兩種類型，且相對(duì)穩(wěn)定，學(xué)習(xí)效率是引發(fā)變量，可以用單位時(shí)間內(nèi)的作業(yè)量或單位作業(yè)量的用時(shí)加以考量，是可以變動(dòng)的，二者的關(guān)系只能說(shuō)是認(rèn)知風(fēng)格與學(xué)習(xí)效率可能存在較為密切的關(guān)系，場(chǎng)獨(dú)立型或場(chǎng)依存型的人學(xué)習(xí)效率更高，卻不能由此推論出認(rèn)知風(fēng)格是因，學(xué)習(xí)效率是果，學(xué)習(xí)效率的高低一定是由不同的認(rèn)知風(fēng)格引起的。

除了以上變量間的種種關(guān)系，在心理學(xué)實(shí)證研究尤其是實(shí)驗(yàn)研究中，習(xí)慣上把變量劃分為自變量和因變量。自變量和因變量的關(guān)系如同數(shù)學(xué)中的y= f(x)函數(shù)方程，自變量是x，因變量是y，無(wú)論從邏輯上還是語(yǔ)言習(xí)慣(語(yǔ)義)上看，自變量與因變量之間的關(guān)系似乎就是因果關(guān)系，但事實(shí)并非如此。自變量與因變量之間是何種關(guān)系，取決于自變量是存在變量還是引發(fā)變量。若自變量是存在變量，自變量與因變量之間一般是相關(guān)關(guān)系。例如，研究性別對(duì)信息加工速度的影響，從表面上看，是因?yàn)樾詣e的差異而導(dǎo)致了加工速度的不同，二者應(yīng)屬于因果關(guān)系，進(jìn)一步分析卻發(fā)現(xiàn)，性別是研究中已經(jīng)存在的、不可改變的變量，作為存在變量，研究者不可能對(duì)性別加以操縱、隨意改變，因此性別與信息加工速度的關(guān)系實(shí)質(zhì)上是相關(guān)關(guān)系，即信息加工速度與性別之間可能存在著密切的關(guān)系，男性或女性的加工速度更快。若自變量是引發(fā)變量，自變量與因變量之間一般是因果關(guān)系。例如，研究光照強(qiáng)度與工作效率的關(guān)系，從語(yǔ)義上看，光照強(qiáng)度與工作效率之間是相關(guān)關(guān)系，但進(jìn)一步分析卻發(fā)現(xiàn)，光照強(qiáng)度是研究中可以變化的變量，作為引發(fā)變量，研究者可以對(duì)光照強(qiáng)度加以操縱、隨意改變，而工作效率會(huì)隨著光照強(qiáng)度的變化而變化，因此二者之間實(shí)質(zhì)上是因果關(guān)系，即光照強(qiáng)度可能是造成工作效率差異的重要原因。因此，從可操作性的角度劃分變量，自變量與因變量之間的關(guān)系既可以是相關(guān)關(guān)系，也可以是因果關(guān)系。

三、心理學(xué)實(shí)證研究中的研究設(shè)計(jì)與統(tǒng)計(jì)方法

在心理學(xué)實(shí)證研究中，所有的研究設(shè)計(jì)都有著共同的邏輯起點(diǎn)——變量，本質(zhì)上都是為了考察變量之間的關(guān)系。在進(jìn)行研究設(shè)計(jì)前，研究者的首要任務(wù)就是要弄清楚研究中的變量及變量類型，即有多少個(gè)變量，哪些是存在變量，哪些又是引發(fā)變量;在此基礎(chǔ)上，才能明確研究的目的是考察變量間的相關(guān)關(guān)系還是因果關(guān)系。而變量間不同的關(guān)系類型又決定了研究設(shè)計(jì)的類型與相應(yīng)的統(tǒng)計(jì)方法。

(一)相關(guān)研究

心理學(xué)實(shí)證研究中若只有存在變量，則一般屬于相關(guān)研究，研究的主要目的是為了探討存在變量之間的相關(guān)關(guān)系。以“智力對(duì)不同性別兒童學(xué)習(xí)成績(jī)的影響”研究為例，其中有智力、性別與學(xué)習(xí)成績(jī)?nèi)齻€(gè)存在變量。為了探討三個(gè)變量之間的相關(guān)關(guān)系，研究者在研究設(shè)計(jì)時(shí)首先要明確變量的變動(dòng)類型，即是類型變量還是連續(xù)變量，因?yàn)椴煌兞康淖儎?dòng)方式不同，不同的變動(dòng)方式又會(huì)導(dǎo)致不同的數(shù)據(jù)模式，進(jìn)而需要采用不同的統(tǒng)計(jì)方法確定三者之間是否存在關(guān)聯(lián)。

本例中，性別屬于類型變量，可以采用自然確定的方法分為男、女兩個(gè)水平;智力和學(xué)習(xí)成績(jī)既可以是類型變量又可以是連續(xù)變量，作為類型變量，智力可以按照一般標(biāo)準(zhǔn)區(qū)分出低常、中常、超常三個(gè)水平，學(xué)習(xí)成績(jī)也可以按照一般標(biāo)準(zhǔn)區(qū)分出好、中、差三個(gè)水平，而作為連續(xù)變量則可以把所有被試的智力測(cè)驗(yàn)得分和學(xué)習(xí)成績(jī)看作是一個(gè)呈正態(tài)分布的數(shù)據(jù)連續(xù)體而不需要進(jìn)行水平劃分。由此而造成的統(tǒng)計(jì)方法也有所差異。若三個(gè)存在變量都是類型變量，需要采用χ2檢驗(yàn)的統(tǒng)計(jì)方法進(jìn)行列聯(lián)相關(guān)分析;若性別與智力是類型變量，學(xué)習(xí)成績(jī)是連續(xù)變量，或性別與學(xué)習(xí)成績(jī)是類型變量，智力是連續(xù)變量，則需要采用F檢驗(yàn)的統(tǒng)計(jì)方法加以考察。假設(shè)只探討智力與學(xué)習(xí)成績(jī)之間的關(guān)系，若二者都是類型變量，需要采用χ2檢驗(yàn)進(jìn)行二列或點(diǎn)二列相關(guān)分析;若其中一個(gè)是類型變量，另一個(gè)是連續(xù)變量，需要采用t檢驗(yàn);當(dāng)二者都是連續(xù)變量時(shí)，則可以采用皮爾遜積差相關(guān)(r)或一元回歸(連續(xù)變量在三個(gè)及以上時(shí)用多元回歸)的統(tǒng)計(jì)方法。

(二)因果研究

心理學(xué)實(shí)證研究中若只存在引發(fā)變量，則一般屬于因果研究，研究的主要目的是為了探討引發(fā)變量之間的因果關(guān)系。以“漢字顏色和字體對(duì)閱讀效率的影響”研究為例，顏色、字體和閱讀效率(以單位時(shí)間內(nèi)的閱讀成績(jī)?yōu)榭剂恐笜?biāo))都是在研究過(guò)程中由研究者施加的、可以發(fā)生變動(dòng)的變量，因而都是引發(fā)變量，其中顏色和字體由研究者主動(dòng)操縱，是自變量，閱讀效率因顏色、字體的改變而可能發(fā)生變化，是因變量。與相關(guān)研究一樣，為了考察自變量與因變量之間的因果關(guān)系，研究者在研究設(shè)計(jì)時(shí)首先也要明確變量的變動(dòng)類型以滿足不同統(tǒng)計(jì)方法的需要。但與相關(guān)研究不同的是，研究者在研究設(shè)計(jì)時(shí)還要明確設(shè)計(jì)的類型，因?yàn)樵谙嚓P(guān)研究中只有被試間設(shè)計(jì)，而在因果研究中既有被試間設(shè)計(jì)又有被試內(nèi)設(shè)計(jì)，還有混合設(shè)計(jì)，被試間設(shè)計(jì)又可分為完全隨機(jī)設(shè)計(jì)和隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)，不同的設(shè)計(jì)類型也需要采用不同的統(tǒng)計(jì)方法。

在因果關(guān)系研究中，都需要對(duì)自變量進(jìn)行水平劃分，因而無(wú)論自變量原本是類型變量還是連續(xù)變量，最終都需要?jiǎng)澐譃椴煌蕉蔀轭愋妥兞?。本例中，顏色和字體屬于類型變量，可以根據(jù)需要分成若干水平，例如把顏色劃分為紅、黃、藍(lán)、白、黑五個(gè)水平，把字體劃分為宋體、楷體、隸體三個(gè)水平;閱讀效率既可以是類型變量也可以是連續(xù)變量，作為類型變量，閱讀效率可以按照一定的標(biāo)準(zhǔn)劃分為高、中、低三個(gè)水平，作為連續(xù)變量則可以把所有被試的閱讀成績(jī)看作是一個(gè)呈正態(tài)分布的數(shù)據(jù)連續(xù)體而不需要進(jìn)行水平劃分。由此而造成的統(tǒng)計(jì)方法也各不相同。若三個(gè)都是類型變量，無(wú)論采用何種類型的研究設(shè)計(jì)，都需要采用χ2檢驗(yàn)的統(tǒng)計(jì)方法進(jìn)行分析。當(dāng)顏色和字體是類型變量，閱讀效率是連續(xù)變量時(shí)，若采用被試間設(shè)計(jì)(完全隨機(jī)設(shè)計(jì)和隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì))，需要采用F檢驗(yàn)的統(tǒng)計(jì)方法進(jìn)行非重復(fù)測(cè)量多元方差分析;若采用被試內(nèi)設(shè)計(jì)，需要采用F檢驗(yàn)的統(tǒng)計(jì)方法進(jìn)行重復(fù)測(cè)量多元方差分析;若采用混合設(shè)計(jì)，組間變量需要采用非重復(fù)測(cè)量多元方差分析，組內(nèi)變量則需要采用重復(fù)測(cè)量多元方差分析。假設(shè)只探討漢字顏色對(duì)閱讀效率的影響，若二者都是類型變量，各種研究設(shè)計(jì)都需要用χ2檢驗(yàn)進(jìn)行分析。若顏色是類型變量而閱讀效率是連續(xù)變量，當(dāng)采用完全隨機(jī)設(shè)計(jì)時(shí)需要用獨(dú)立樣本t檢驗(yàn);采用區(qū)組設(shè)計(jì)時(shí)需要用配對(duì)樣本t檢驗(yàn);采用被試內(nèi)設(shè)計(jì)時(shí)需要用F檢驗(yàn)進(jìn)行重復(fù)測(cè)量方差分析;采用混合設(shè)計(jì)時(shí)則是組間變量用非重復(fù)測(cè)量方差分析，組內(nèi)變量用重復(fù)測(cè)量方差分析。

在心理學(xué)實(shí)證研究中，明確研究中涉及到的變量及變量類型是一個(gè)核心問(wèn)題，是能否順利進(jìn)行各種實(shí)證研究的前提條件。本文從穩(wěn)定性的角度把變量劃分為存在變量和引發(fā)變量?jī)煞N類型，既克服了以往有關(guān)自變量、因變量劃分上存在的理解歧義，又能很好地分析出不同變量之間的關(guān)系類型，從而為根據(jù)變量間的不同關(guān)系類型進(jìn)行研究設(shè)計(jì)和數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)奠定了基礎(chǔ)。需要指出的是，雖然心理學(xué)實(shí)證研究的本質(zhì)是考察變量間的相關(guān)關(guān)系或因果關(guān)系，并根據(jù)變量間的關(guān)系類型劃分為相關(guān)研究和因果研究?jī)煞N類型，但在實(shí)際的研究中，變量是多種多樣的，如何確定變量間的關(guān)系以及選擇相應(yīng)的研究類型，除了依據(jù)現(xiàn)有的判斷標(biāo)準(zhǔn)外，還要根據(jù)實(shí)際需要，對(duì)研究結(jié)果作出合乎邏輯或習(xí)慣的解釋。以文中“智力對(duì)學(xué)習(xí)成績(jī)的影響”研究為例，雖然兩個(gè)變量之間并不符合因果關(guān)系的判斷標(biāo)準(zhǔn)，本質(zhì)上是相關(guān)研究，但習(xí)慣上還是傾向于對(duì)研究結(jié)果作出因果關(guān)系而不是相關(guān)關(guān)系的解釋，即由于智力差異的原因而導(dǎo)致了不同的學(xué)習(xí)成績(jī)這一結(jié)果。因此，諸如此類的問(wèn)題需要在實(shí)際研究中謹(jǐn)慎對(duì)待。

[1]莫雷，王瑞明，陳彩琦，等．心理學(xué)研究方法的系統(tǒng)分析與體系重構(gòu)[J]．心理科學(xué)，2006，29(5):1026－1030．

[2]解學(xué)慧．心理測(cè)量本身及其在應(yīng)用中的問(wèn)題[J]．心理科學(xué)，2007，30(2):422－424．

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B841

A

2095－0683(2011)02－0160－03

2011－01－01

安徽省教學(xué)研究項(xiàng)目“新課改背景下高師心理學(xué)教學(xué)改革研究”(2007jyxm303);教育部人文社科研究青年基金項(xiàng)目“青少年情緒彈性的理論與實(shí)證研究”(09YJCXLX010)

張 敏(1975－)，男，安徽壽縣人，淮北師范大學(xué)教育學(xué)院副教授，博士。

責(zé)任編校 劉正花